CC BY
10
https://doi.org/10.30766/2072-9081.2023.24.2.276-285
УДК 633.2.03:631.165
Эффективность возделывания люцерны изменчивой и костреца безостого в чистом виде и смешанных посевах
О 2023. О. А. Тимошкин3
ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур», г. Тверь, Российская Федерация
Разработка элементов технологии возделывания многолетних люцерно-кострецовых смесей способствует формированию высокопродуктивных агроценозов, снижению себестоимости кормовой массы. В 2017-2022 гг. в условиях Пензенской области изучали влияние норм высева люцерны изменчивой сорта Дарья и костреца безостого Удалец в чистых и смешанных посевах, уровня минерального питания и сроков уборки зеленой массы на экономическую и энергетическую эффективность возделывания. Вегетационные периоды 2017-2021 гг. характеризовались засушливыми условиями (ГТК = 0,4-0,8), 2022 г - нормальным увлажнением (ГТК = 1,0). Расчет себестоимости продукции показал преимущество нормы высева люцерны и костреца 70+40 %, внесения N45P60K90 и уборки в раннюю фазу - себестоимость 1 т корм. ед. составила 2,36 тыс. руб., в варианте без удобрений при этой норме высева себестоимость была на 6,8 % выше - 2,52 тыс. руб. Уровень рентабельности люцерно-кострецовых смесей при возделывании на зеленую массу составил по вариантам - 161-238 %. Более высокие показатели получили в вариантах с нормой высева 70+40 %, внесении N45P60K90 при уборке как в фазу бутонизации, так и переменном скашивании -235-238 %. Энергетическая себестоимость 1 т корм. ед. при норме высева 70+40 % составила 1,51-1,96 ГДж (в зависимости от срока скашивания), снижение нормы высева люцерны до 40 % повысило себестоимость 1 т корм. ед. до 1,74-2,20 ГДж. Применение минеральных удобрений увеличило себестоимость 1 т корм. ед. при внесении P60K90 на 0,02-0,06 ГДж, при внесении N45P60K90 - на 0,29-0,36 ГДж. Проведение уборки в раннюю фазу энергетически выгодно - себестоимость 1 т корм. ед. получена ниже на 0,08-0,15 ГДж, чем при уборке в фазу «цветение». При высокой норме высева люцерны и низкой норме высева костреца (70+40 %) получен максимальный коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ) - 5,2-7,1 (в зависимости от фона питания и срока скашивания). Со снижением нормы высева люцерны с 70 до 40 % отмечено снижение КЭЭ до 4,5-6,1. Внесение минеральных удобрений в дозе P60K90 значительно уменьшило показатели КЭЭ - с 5,8-7,1 до 5,5-6,7 и до 4,3-5,3 - в дозе N45P60K90. При раннем сроке уборки (фаза «бутонизация») КЭЭ был немного выше - 4,7-7,1, чем при позднем (фаза «цветение») - 4,5-6,8.
Ключевые слова: кормопроизводство, Medicago х varia Martyn, Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, нормы высева, срок уборки, минеральные удобрения, эффективность возделывания
Благодарность: Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» (№ FGSS-2022-0008).
Автор благодарит рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.
Конфликт интересов: автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Тимошкин О. А. Эффективность возделывания люцерны и костреца в смешанных посевах. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2023;24(2):276-285. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2023.24.2.276-285
Поступила: 22.02.2023 Принята к публикации: 31.03.2023 Опубликована онлайн: 25.04.2023
Efficiency of cultivation of variegated alfalfa and awnless brome in pure form and in mixed sowings
© 2023. Oleg A. Timoshkin^
Federal Scientific Center for Bast Fiber Crops, Tver, Russian Federation
The development of technology elements for the cultivation of perennial alfalfa-brome mixtures contributes to the formation of highly productive agrocenoses and reduce the cost of fodder mass. In 2017-2022, in the conditions of the Penza region, there has been studied the effect of seeding rates of alfalfa variegated of Daria variety and awnless brome Udalets in pure and mixed sowings, the level of mineral nutrition and the time of harvesting green mass on the economic and energy efficiency of cultivation. Growing .seasons of 2017-2021 were characterized by dry conditions (HTC = 0.4-0.8), of2022 - by normal moisture (HTC = 1.0). The calculation of the cost of production showed the advantage of the seeding rate of alfalfa and brome 70+40 %, the introduction of N45P60K90 and harvesting in the early phase - the cost of 1 ton of feed units amounted to 2.36 thousand rubles, in the variant without fertilizers at this seeding rate, the cost was 6.8 % higher - 2.52 thousand rubles. The level of profitability of alfalfa-brome mixtures when cultivated for green mass was at a high level and amounted to 161-238 % according to the variants. Higher rates were obtained in variants with a seeding rate of 70+40 %, the introduction of N45P60K90 during harvesting both in the budding phase and variable mowing - 235-238 %. Cost of 1 ton feed units at a seeding rate of 70+40 % was 1.51-1.96 GJ (depending on the mowing period), a decrease in the seeding rate of alfalfa to 40 % increased the cost of 1 ton offeed units up to 1.74-2.20 GJ. The use of mineral fertilizers increased the cost of 1 ton offeed units when applying P60K90 by 0.02-0.06 GJ, and when introducing N45P60K90 by 0.29-0.36 GJ. The early phase of harvesting
was energetically favorable - the cost of 1 ton of feed units was lower than when harvesting in the flowering phase by 0.08-0.15 GJ. With a high seeding rate of alfalfa and a low seeding rate of brome (70+40 %), the maximum energy efficiency coefficient (EEC) was obtained - 5.2-7.1 (depending on the background of nutrition and the mowing period). With a decrease in the seeding rate of alfalfa from 70 to 40 %, a decrease in the EEC to 4.5-6.1 was noted. The application of mineral fertilizers significantly reduced the EEE indicators - from 5.8-7.1 to 5.5-6.7 with the application of PmKw and to 4.3-5.3 with the application of N45P60K90. At an early harvesting time (budding phase), the EEC was slightly higher - 4.7-7.1, than at a late harvesting time (floweringphase) - 4.5-6.8.
Keywords: fodder production, Medicago x varia Martyn, Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, seeding rates, harvesting time, mineral fertilizers, efficiency of cultivation
Acknowledgments: the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Research Center for Bast Fiber Crops" (theme No. FGSS-2022-0008).
The author thank the reviewers for their contributions to the expert evaluation of this work.
Conflicts of interest: the author stated that there was no conflict of interest.
For citation: Timoshkin O. A. Efficiency of cultivation of variegated alfalfa and awnless brome in pure form and in mixed sowings. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2023;24(2):276-285. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2023.24.2.276-285
Received: 22.02.2023 Accepted for publication: 31.03.2023 Published online: 25.04.2025
Кормопроизводство в современных условиях интенсификации животноводства и необходимости снижения себестоимости производства молока и мясной продукции приобретает ведущее значение. Кормовые агрофи-тоценозы многофункциональны - обеспечивают получение разнообразных кормов для животных, способствуют повышению плодородия почв, обогащают их гумусом и азотом, улучшают структуру почвы, снижают ее кислотность, нормализуют водный режим, улучшают экологическую и фитосанитарную обстановку, повышают устойчивость и рентабельность сельского хозяйства [1, 2].
В структуре затрат на производство животноводческой продукции 50-60 % и более составляют корма. Сокращение затрат на корма в 2-3 раза и более позволит повысить рентабельность животноводства в 1,5-2 раза [3]. Решение этой задачи основано на производстве высококачественных объемистых кормов с содержанием 10,5-11,0 МДж обменной энергии и 18-23 % сырого протеина в сухом веществе. Таким требованиям вполне удовлетворяют корма из многолетних бобово-мятликовых смесей [4, 5, 6].
В условиях лесостепи Среднего Поволжья основными многолетними травами, используемыми для создания высокопродуктивных сенокосов и для получения зеленой массы, являются люцерна изменчивая (Medicago x varia Mart.) и кострец безостый (Bromopsis inermis (Leyss.) Holub) [7, 8]. Их совместное возделывание обеспечивает получение высоких урожаев зеленой массы - 25-30 т/га и более.
Эти культуры имеют различное строение листьев и по-разному размещены в пространстве, что создает благоприятные условия освещения травостоя и повышает фотосинтетическую деятельность растений. Корневые системы люцерны и костреца в смесях располагаются в слоях почвы, что позволяет полнее использовать почвенные ресурсы и свести к минимуму отрицательное воздействие органических выделений одного вида растений на другой. Более того, в данной смеси имеет место взаимное обогащение питательными веществами. Химический состав смесей по фазам развития изменяется значительно меньше, чем у мятликовых культур в одновидовых посевах. Благодаря этому высокое кормовое качество урожая смеси сохраняется дольше, чем качество урожая одновидовых мятликовых [9, 10, 11].
Использованию смешанных агрофито-ценозов, в основу которых положен принцип комплементарности, т. е. способности разных видов избегать агрессивной конкуренции и даже дополнять друг друга, в настоящее время уделяется все большее внимание [12]. Мятликовые многолетние травы в смеси с бобовыми часто являются агрессивными и вытесняют последние из травостоя. Однако с помощью агротехнических факторов (например - норм высева компонентов, доз удобрений, сроков скашивания травостоев и т. п.) возможно регулировать конкуренцию мятликовых трав в смесях с бобовыми и на протяжении нескольких лет получать корма с высокой питательностью и низкой себестоимостью
[13, 14, 15]. Применяя соответствующую агротехнику возделывания бобово-мятликовых смесей, можно создавать агрофитоценозы с оптимальным соотношением входящих в смесь компонентов. В связи с этим, в 2017-2022 гг. были проведены исследования по формированию высокопродуктивных агрофитоценозов на основе люцерны изменчивой и костреца безостого и оценке эффективности их возделывания.
Цель исследований - оценить экономическую и энергетическую эффективность возделывания люцерны изменчивой и костреца безостого в чистом виде и смешанных посевах в зависимости от состава травосмеси, уровня минерального питания и сроков уборки на зелёную массу в условиях Пензенской области.
Научная новизна - применительно к почвенно-климатическим условиям лесостепи Среднего Поволжья разработаны и экспериментально подтверждены приемы создания высокопродуктивных, энергетически и экономи-чески эффективных агрофи-тоценозов на основе люцерны изменчивой и костреца безостого.
Материал и методы. Экспериментальную работу проводили в 2017-2022 гг. на опытном поле лаборатории агротехнологий Пензенского НИИСХ - обособленного подразделения ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур». Научные исследования выполняли в трехфакторном полевом опыте (три закладки в 2017-2019 гг.).
Фактор А - норма высева люцерны и костреца в чистых посевах и смесях (% от нормы высева семян культуры в чистом виде):
1. Люцерна - 100 %. 2. Кострец - 100 %.
3. Люцерна + кострец - 70+40 %.
4. Люцерна + кострец - 55+55 %.
5. Люцерна + кострец - 40+70 %.
Фактор В - уровень применения минеральных удобрений:
1. Контроль (без удобрений).
2. Рб0Кб0. 3. К45Рб0Кб0.
Фактор С - Срок уборки травосмесей (фаза развития люцерны):
1. Бутонизация. 2. Переменный (1 -й г. п.
- цветение, 2-й г. п. - бутонизация, 3-й г. п. -цветение). 3. Цветение.
Площадь делянки 3-го порядка 5 м2, 2-го порядка - 15 м2, 1-го порядка - 45 м2, повтор-ность 4-кратная. За контрольный вариант принят посев люцерны в чистом виде без внесения удобрений и уборке в фазу «начало цветения». Норма высева в чистом виде люцерны и костреца безостого - 6 млн всхожих семян на 1 га, в смешанных посевах -согласно схеме опыта. Способ посева - рядовой (размещение культур - черезрядное). Посев -летний (июнь), беспокровный. В исследованиях использовали сорт люцерны изменчивой Дарья (внесен в Госреестр по 4, 5, 7 регионам РФ) и костреца безостого Удалец (внесен в Госреестр по 5, 7 регионам РФ). Удобрения вносили под ранневесеннее боронование.
Закладку полевых опытов, сопутствующие наблюдения, учеты проводили в соответствии с общепринятыми методиками1. Экономическую эффективность рассчитывали по технологическим картам с использованием типовых норм2, агроэнергетическую оценку - в соответствии с методическими рекомендациями3.
Почва опытного участка - чернозём выщелоченный среднемощный среднесугли-нистый. Содержание гумуса в пахотном слое 6,2-6,3 % (по Тюрину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213-91), рНсол - 5,4-5,5 (потенциомет-рически, ГОСТ 26483-85), высокое содержание легкогидролизуемого азота - 82-91 мг/кг (по Тюрину и Кононовой, ГОСТ 26951-86), повышенное содержание подвижного фосфора (по Чирикову, ГОСТ 26204-91) - 156-162 мг, обменного калия (по Масловой, ГОСТ 26210-91)
- 132-138 мг на 1 кг почвы.
Вегетационные периоды 2017-2021 гг. характеризовались засушливыми условиями (ГТК = 0,4-0,8), 2022 г. - нормальным увлажнением (ГТК = 1,0) при значительных различиях по месяцам и декадам (табл. 1).
1 Доспехов Б. А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов.
М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.; Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. Под ред. Новоселова Ю. К. и др. М.: ВИК, 1987. 198 с.
2Методика экономической оценки технологий и машин в сельском хозяйстве. М.: ВНИИЭСХ, 2010. 146 с.; Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства. Б. П. Михайличенко, А. А. Кутузова и др. М., 1995. 175 с.
3Методические рекомендации по определению годового экономического эффекта от использования результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в агропромышленном комплексе. Г. А. Полунин, А. В. Гарист, Р. И. Князева. М.: АНО «НИЦПО», 2007. 32 с
Таблица 1 - Гидротермический коэффициент (ГТК) и количество осадков по месяцам в период вегетации многолетних трав (2017-2022 гг.) /
Table 1 - Hydrothermal coefficient (HTC) and amount of precipitation by months during the growing season of perennial herbs (2017-2022)
Год / Year Май / May Июнь / June Июль / July Август / August Сентябрь / September Май-сентябрь / May-September
ГТК (по Селянинову) / HTC (according to Selyaninov)
2017 1,2 0,3 0,8 0,7 0,6 0,7
2018 0,4 0,1 0,5 0,2 0,8 0,4
2019 0,6 0,7 0,8 0,7 1,0 0,7
2020 0,8 0,8 0,5 1,3 0,3 0,8
2021 0,4 1,0 0,8 1,0 1,2 0,8
2022 1,4 1,1 1,5 0 2,7 1,0
Среднемноголетнее / Long-time average annual 1,0 1,0 1,1 0,9 1,3 1,0
Количество осадков, мм / Precipitation, mm
2017 72 16 58 6 42 194
2018 18 7 33 11 36 105
2019 28 41 42 33 44 188
2020 49 47 33 69 11 209
2021 19 72 54 67 42 254
2022 46 56 93 0 97 292
Среднемноголетнее / Long-time average annual 44 53 63 49 46 255
Количество осадков за период «май-сентябрь» в 2017 г. составило 194 мм, в 2018 г. - 105 мм, в 2019 г. - 188 мм, в 2020 г. - 209 мм, в 2021 г. - 254 мм, в 2022 г. - 292 мм при сред-немноголетнем показателе - 255 мм. Недостаток осадков в мае 2018, 2019, 2021 гг., а также в июне 2018 г. (после проведения 1-го укоса) не способствовал эффективному использованию ранневесенней подкормки минеральными удобрениями, прибавка от удобрений была невысокой.
Результаты и их обсуждение. Одним из важнейших показателей при оценке приемов формирования посевов сельскохозяйственных культур является их экономическая эффективность. При возделывании кормовых культур, кроме сбора с 1 га зеленой массы, большое значение имеет определение экономических показателей, основными из которых являются затраты на производство единицы продукции, условно чистый доход, себестоимость 1 т продукции, уровень рентабельности и окупаемость затрат. Анализ и оценка этих показателей позволяет получить необходимые данные по экономической эффективности результатов иследований.
Анализ экономических показателей возделывания люцерны и костреца в чистых посевах и смесях, проведенный в среднем за год закладки посевов и трех лет пользования, показал ее высокую эффективность (табл. 2). В сумме за год закладки травостоя и в первый год пользования затраты по возделыванию изучаемых культур на сено по вариантам составили 33,87-43,53 тыс. руб/га. Разница по вариантам зависела в основном от стоимости минеральных удобрений и незначительно от нормы высева семян. На 2-3-й годы пользования затраты составляли от 10,6 до 20,3 тыс. руб/га, причем минимальный показатель затрат получен в контроле (без внесения удобрений), максимальный - при внесении ^бРбоК9о. В среднем за 1-й год жизни и 3 года пользования затраты составили 18,44-21,11 тыс. руб/га. Более высокими затратами отличались варианты с ежегодным применением минеральных удобрений. Расчет средств, полученных с урожаем, проведен по выходу кормовых единиц с 1 га и цене реализации 1 т фуражного зерна овса, сложившейся в среднем за 20182022 г. - 8000 руб.
Таблица 2 - Экономическая эффективность возделывания люцерны сорта Дарья и костреца сорта Удалец в чистом виде и смешанных посевах на зеленую массу, в среднем за 4 года жизни (2017-2022 гг.) /
Table 2 - Economic efficiency of cultivation of alfalfa variety Daria and brome variety Udalets in pure form and in mixed sowings for green mass, on average for 4 years of life (2017-2022)
Норма высева (фактор А) / Seeding rate (factor A) Уровень питания (фактор В) / Level of nutrition (factor B) Затраты, тыс. руб/га / Costs, thousand rubles/ha Стоимость полученнной продукции с 1 га, тыс. руб. / Received with the harvest, thousand rubles Себестоимость 1 т корм. ед., тыс. руб. / Cost price, thousand rubles/t fodder units Условный чистый доход, тыс. руб/га / Conditional net income, thousand rubles/ha Рентабельность, % / Profitability, %
Фактор С (срок уборки) - фаза «бутонизация» люцерны / Factor C (mowing time) - budding of alfalfa
Люцерна / Alfalfa 100 % Контроль /Control 18,44 55,87 2,64 37,43 203
P60K90 20,35 62,69 2,60 42,35 208
N45P60K90 20,85 70,24 2,38 49,39 237
Кострец / Brome 100 % Контроль / Control 18,62 43,01 3,46 24,40 131
P60K90 20,53 47,55 3,45 27,02 132
N45P60K90 21,03 61,49 2,74 40,46 192
Люцерна 70 % + кострец 40 % / Alfalfa 70 %+ brome 40 % Контроль / Control 18,64 59,25 2,52 40,62 218
P60K90 20,54 64,91 2,53 44,36 216
N45P60K90 21,05 71,23 2,36 50,18 238
Люцерна 55 % + кострец 55 % / Alfalfa 55 % + brome 55 % Контроль / Control 18,66 56,11 2,66 37,44 201
P60K90 20,57 61,49 2,68 40,92 199
N45P60K90 21,08 68,11 2,48 47,03 223
Люцерна 40 % + кострец 70 % / Alfalfa 40 %+ brome 70 % Контроль / Control 18,69 52,00 2,88 33,31 178
P60K90 20,60 58,11 2,84 37,51 182
N45P60K90 21,11 65,25 2,59 44,15 209
Переменный* / Variable
Люцерна / Alfalfa 100% Контроль / Control 18,44 57,31 2,57 38,87 211
P60K90 20,35 63,55 2,56 43,20 212
N45P60K90 20,85 71,89 2,32 51,04 245
Кострец / Brome 100% Контроль / Control 18,62 44,29 3,36 25,68 138
P60K90 20,53 48,99 3,35 28,46 139
N45P60K90 21,03 61,44 2,74 40,41 192
Люцерна 70 % + кострец 40 % / Alfalfa 70 % + brome 40 % Контроль / Control 18,64 57,01 2,61 38,38 206
P60K90 20,54 62,69 2,62 42,15 205
N45P60K90 21,05 70,53 2,39 49,48 235
Люцерна 55 % + кострец 55 % / Alfalfa 55 % + brome 55 % Контроль / Control 18,66 53,81 2,77 35,15 188
P60K90 20,57 59,07 2,79 38,50 187
N45P60K90 21,08 65,87 2,56 44,79 212
Люцерна 40 % + кострец 70 % / Alfalfa 40 % + brome 70 % Контроль/ Control 18,69 50,05 2,99 31,36 168
P60K90 20,60 55,76 2,96 35,16 171
N45P60K90 21,11 62,32 2,71 41,21 195
Фаза «цветение» люцерны / Bloom of alfalfa
Люцерна / Alfalfa 100% Контроль / Control 18,44 55,95 2,64 37,51 203
P60K90 20,35 62,29 2,61 41,95 206
N45P60K90 20,85 68,48 2,44 47,63 228
Кострец / Brome 100% Контроль / Control 18,62 41,31 3,61 22,69 122
P60K90 20,53 45,23 3,63 24,70 120
N45P60K90 21,03 58,19 2,89 37,15 177
Люцерна 70 % + кострец 40 % / Alfalfa 70 % + brome 40 % Контроль / Control 18,64 56,37 2,64 37,74 202
P60K90 20,54 61,15 2,69 40,60 198
N45P60K90 21,05 67,89 2,48 46,84 223
Люцерна 55 % + кострец 55 % / Alfalfa 55 % + brome 55 % Контроль / Control 18,66 52,08 2,87 33,42 179
P60K90 20,57 56,75 2,90 36,18 176
N45P60K90 21,08 63,49 2,66 42,42 201
Люцерна 40 % + кострец 70 % / Alfalfa 40 % + brome 70 % Контроль / Control 18,69 48,75 3,07 30,06 161
P60K90 20,60 53,76 3,07 33,16 161
N45P60K90 21,11 60,69 2,78 39,59 188
*1 г.п. - цветение; 2 г. п. - бутонизация; 3 г. п. - цветение люцерны /
*the first year of use - flowering; the second year of use - budding; the third year of use - flowering of alfalfa
С урожаем кормовой массы смесей в среднем за 3 года пользования при скашивании смесей в фазу «бутонизация» получено 52,00-71,23 тыс. руб/га, при переменном -50,05-70,53 тыс. руб/га, при скашивании в фазу «цветение» - 48,75-67,89 тыс. руб/га. Более высокие показатели получили при внесении минеральных удобрений и норме высева 70+40 %.
Расчет себестоимости продукции показал преимущество нормы высева люцерны и костреца 70+40 %, внесения ^Рб0К90 и уборки в раннюю фазу - себестоимость 1 т корм. ед. составила 2,36 тыс. руб., в контрольном варианте при этой норме высева себестоимость была на 6,8 % выше - 2,52 тыс. руб. При норме высева 55+55 % себестоимость по сравнению с нормой 70+40 % была выше на 5,1-5,5 %, при норме 40+70 % - на 9,7-14,3 %.
Внесение Р60К90 увеличивало в среднем за годы пользования выход кормовых единиц с 1 га и соответственно сумму полученной от реализации продукции, но затраты на удобрения и их внесение были существенными, что повысило себестоимость продукции при нормах высева 70+40 % и 55+55 % на 0,01-0,02 тыс. руб/т корм. ед., при норме высева 40+70 % и внесении Р60К90 себестоимость 1 т корм. ед. получена на уровне контроля или снизилась на 0,04 тыс. руб.
Внесение ^5Рб0К90 обеспечило в среднем за годы пользования существенную прибавку урожайности зеленой массы и сбора кормовых единиц с 1 га, что привело во всех вариантах применяемых норм высева и сроков скашивания к снижению себестоимости 1 т корм. ед.
Условный чистый доход определяют как разницу между стоимостью продукции и прямыми затратами на ее получение. Чистый доход рассчитывается обычно на единицу кормов или на единицу площади посева кормовых культур. В исследованиях условный чистый доход в среднем за годы пользования смесями составил по вариантам скашивания 33,31-50,18 тыс. руб/га (фаза «бутонизации»), 31,36-49,48 тыс. руб. (переменном), 30,06-46,84 тыс. руб/га (фаза «цветения»).
Преимущество по сумме условного чистого дохода (40,62-50,18 тыс. руб/га) достигнуто при норме высева 70+40 % и скашивании в фазу «бутонизация», при норме 55+55 %
снизился на 3 тыс. руб. (37,44-47,03 тыс. руб/га), при норме высева 40+70 % - на 3-4 тыс. руб. (33,31-44,15 тыс. руб/га). При переменном скашивании и в фазу «цветение» условный чистый доход был меньше на 1,0-4,8 тыс. руб/га.
Степень эффективности производства кормов выражается уровнем рентабельности, который определяется отношением чистого дохода (прибыли) к производственным затратам на корма (себестоимости). Уровень рентабельности люцерно-кострецовых смесей при возделывании на зеленую массу при скашивании в фазу «бутонизация» составил 178-238 %, при переменном - 168-235 % и 161-223 % при скашивании в фазу «цветение». Высокие показатели уровня рентабельности получили в вариантах с нормой высева 70+40 %, внесении К45Р60К90 при уборке в фазу «бутонизация» и при переменном скашивании - 235-238 %.
В целом можно констатировать, что возделывание многолетних люцерно-костре-цовых смесей на зеленую массу экономически эффективно.
В чистых посевах люцерны показатели производственных затрат, стоимость продукции, себестоимость продукции, условный чистый доход и уровень рентабельности были на уровне или несколько ниже по сравнению со смешанными посевами - 18,44-20,85 тыс. руб/га, 55,87-71,89 тыс. руб/га, 2,32-2,64 тыс. руб/т корм. ед., 37,43-51,04 тыс. руб/га, 203-245 % соответственно.
Чистые посевы костреца значительно уступали посевам люцерны и смесям по показателям экономической эффективности. При практически равных затратах на производство (18,62-20,53 тыс. руб/га) стоимость полученной продукции ниже, чем в чистых посевах люцерны и смесях - 41,31-61,49 тыс. руб/га, что способствовало увеличению себестоимости продукции до 2,74-3,63 тыс. руб/ т корм. ед., снижению условного чистого дохода до 22,6940,46 тыс. руб/га и уровня рентабельности до 122-192 %.
Многолетние люцерно-кострецовые смеси обеспечивают в условиях лесостепи Среднего Поволжья высокое и стабильное накопление обменной энергии, что в сочетании с низкими энергозатратами на производство дает высокий агроэнергетический эффект. Затраты энергии на производство 1 т корм. ед. составляют 1,51-2,20 ГДж (табл. 3).
Таблица 3 - Энергетическая эффективность возделывания люцерны сорта Дарья и костреца сорта Удалец в чистом виде и смесях, в среднем за 4 года жизни (2017-2020 гг.) /
Table 3 - Energy efficiency of cultivation of alfalfa variety Daria and brome variety Udalets in pure form and mixtures, on average over 4 years of life (2017-2020)
Норма высева (фактор А) / Seeding rate (factor A) Уровень питания (фактор В) / Level of nutrition (factor B) Затрачено энергии в среднем за 4 года, ГДж/га / Energy spent on average over 4 years, GJ/ha Получено энергии в среднем за 3 г. п., ГДж/га / Energy received on average over 3 years of use, GJ/ha Энергети ческая себестоимость 1 т корм. ед, ГДж / Energy cost of 1 ton feed. units, GJ Чистый энергетический доход, ГДж/га / Net energy income, GJ/ha КЭЭ* / ЕЕС
Фактор С (срок уборки) - фаза «бутонизация» люцерны / Factor C (mowing time) - budding of alfalfa
Люцерна / Alfalfa 100% Контроль / Control 11,1 84,5 1,58 73,4 6,6
P60K90 12,6 93,8 1,60 81,2 6,5
N45P60K90 16,5 103,3 1,88 86,8 5,3
Кострец / Brome 100% Контроль / Control 11,3 67,6 2,10 56,3 5,0
P60K90 12,8 73,5 2,16 60,7 4,7
N45P60K90 16,7 91,0 2,18 74,3 4,4
Люцерна 70 % + кострец 40 % / Alfalfa 70 % + brome 40 % Контроль / Control 11,2 90,6 1,51 79,4 7,1
P60K90 12,7 98,2 1,57 85,5 6,7
N45P60K90 16,6 105,5 1,87 88,9 5,3
Люцерна 55 % + кострец 55 % / Alfalfa 55 % + brome 55 % Контроль / Control 11,3 86,1 1,61 74,8 6,6
P60K90 12,8 93,4 1,66 80,6 6,3
N45P60K90 16,7 101,0 1,96 84,3 5,1
Люцерна 40 % + кострец 70 % / Alfalfa 40 % + brome 70 % Контроль / Control 11,3 80,1 1,74 68,8 6,1
P60K90 12,8 88,7 1,76 75,9 5,9
N45P60K90 16,7 96,8 2,05 80,1 4,7
Переменный* / Variable
Люцерна / Alfalfa 100% Контроль / Control 11,1 87,0 1,54 75,9 6,9
P60K90 12,6 95,5 1,58 82,9 6,6
N45P60K90 16,5 105,4 1,83 88,9 5,4
Кострец / Brome 100% Контроль / Control 11,3 69,5 2,04 58,2 5,1
P60K90 12,8 75,7 2,10 62,9 4,9
N45P60K90 16,7 91,3 2,18 74,6 4,5
Люцерна 70 % + кострец 40 % / Alfalfa 70 % + brome 40 % Контроль / Control 11,2 87,5 1,57 76,3 6,8
P60K90 12,7 95,3 1,62 82,6 6,5
N45P60K90 16,6 104,5 1,89 87,9 5,3
Люцерна 55 % + кострец 55 % / Alfalfa 55 % + brome 55 % Контроль / Control 11,3 82,8 1,67 71,5 6,3
P60K90 12,8 89,9 1,73 77,1 6,0
N45P60K90 16,7 97,7 2,03 81,0 4,9
Люцерна 40 % + кострец 70 % / Alfalfa 40 % + brome 70 % Контроль / Control 11,3 77,2 1,80 65,9 5,8
P60K90 12,8 85,1 1,84 72,3 5,6
N45P60K90 16,7 92,5 2,14 75,8 4,5
Фаза «цветение» люцерны / Bloom of alfalfa
Люцерна / Alfalfa 100% Контроль / Control 11,1 86,6 1,58 75,5 6,8
P60K90 12,6 95,6 1,61 83,0 6,6
N45P60K90 16,5 103,8 1,92 87,3 5,3
Кострец / Brome 100% Контроль / Control 11,3 66,0 2,19 54,7 4,8
P60K90 12,8 71,6 2,27 58,8 4,6
N45P60K90 16,7 88,5 2,30 71,8 4,3
Люцерна 70 % + кострец 40 % / Alfalfa 70 % + brome 40 % Контроль / Control 11,2 88,0 1,59 76,9 6,8
P60K90 12,7 94,9 1,67 82,2 6,5
N45P60K90 16,6 103,3 1,96 86,7 5,2
Люцерна 55 % + кострец 55 % / Alfalfa 55 % + brome 55 % Контроль / Control 11,3 81,5 1,73 70,2 6,2
P60K90 12,8 88,3 1,80 75,5 5,9
N45P60K90 16,7 96,7 2,10 80,0 4,8
Люцерна 40 % + кострец 70 % / Alfalfa 40 % + brome 70 % Контроль / Control 11,3 76,5 1,86 65,2 5,8
P60K90 12,8 83,9 1,90 71,1 5,5
N45P60K90 16,7 92,4 2,20 75,7 4,5
*Коэффициент энергетической эффективности I Energy efficiency coefficient
Возделывание многолетних трав -наименее энергозатратно среди сельскохозяйственных культур, что подтверждается и нашими данными. В среднем за 4 года затраты энергии на возделывание люцерны и костреца в чистом виде и смесях составили 11,1-16,7 ГДж/га, причем основную долю увеличения затрат по сравнению с контролем (без удобрения) оказало энергосодержание минеральных удобрений и их ежегодное внесение -1,5 ГДж/га (Р60К90) и 5,4 ГДж/га (^Р60К90).
С урожаем люцерно-кострецовых смесей получено в среднем за три года 76,5105,5 ГДж/га обменной энергии. Поскольку выход обменной энергии тесно зависит от сбора сухого вещества с единицы площади, то тенденция влияния изучаемых факторов на выход обменной энергии с гектара схожа с таковой по сбору сухого вещества - лучшие показатели получены при норме высева компонентов 70+40 %, уровне минерального питания (Р60К90 и ^5Р60К90) и ранней фазе уборки (бутонизация).
На энергетическую себестоимость 1 т корм. ед. оказывали влияние все изучаемые факторы. При норме высева 70+40 % себестоимость 1 т корм. ед. составила 1,51-1,87 ГДж (уборка в фазу «бутонизация»), 1,57-1,89 ГДж (при переменной), 1,59-1,96 ГДж (уборка в фазу «цветение»). Снижение нормы высева люцерны (40+70 %) повысило себестоимость до 1,74-2,05, 1,80-2,14 и 1,86-2,20 ГДж соответственно. Применение минеральных удобрений повысило себестоимость 1 т корм. ед. при внесении Р60К90 на 0,02-0,08 ГДж, при внесении ^5Р60К90 - на 0,11-0,37 ГДж. Ранняя фаза уборки была энергетически выгодной -себестоимость 1 т корм. ед. была ниже, чем при уборке в фазу «цветение» на 0,08-0,15 ГДж.
Наибольший чистый энергетический доход люцерно-кострецовых смесей в среднем за 4 года получен при норме высева 70+40 % -76,3-88,9 ГДж/га (в зависимости от фона питания и фазы уборки), при внесении минеральных удобрений ^Р60К90 - 75,7-88,9 ГДж/га (в зависимости от нормы высева и фазы уборки) и ранней уборке - 68,8-88,9 ГДж/га (в зависимости от нормы высева и фона питания).
Более низкий чистый энергетический доход получили при норме высева 40+70 % на фоне без применения удобрений и при
уборке в фазу «бутонизация». В чистых посевах костреца безостого также получены минимальные показатели энергетического дохода -54,7-74,6 ГДж/га.
Коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ) определяется как отношение полученного энергетического дохода к затратам на 1 га. При высокой норме высева люцерны (70 %) и низкой норме костреца (40 %) получен максимальный КЭЭ - 5,2-7,1 (в зависимости от фона питания и срока скашивания). Со снижением нормы высева люцерны с 70 до 40 % отмечено понижение КЭЭ до 4,5-6,1. Внесение минеральных удобрений значительно снизило показатели КЭЭ - с 5,8-7,1 до 5,5-6,7 при внесении Р60К90 и до 4,5-5,3 при внесении К45Р60К90. При раннем сроке уборки (фаза «бутонизация») КЭЭ был немного выше - 4,7-7,1, чем при позднем (фаза «цветение») - 4,5-6,8.
В целом, возделывание многолетних смесей люцерны и костреца в год закладки и в течение трех лет пользования отличалось высокими показателями энергетической эффективности.
Заключение. Изучение экономической и энергетической эффективности возделывания агроценозов люцерны изменчивой и костреца безостого в чистом виде и смешанных посевах за 4 года пользования позволило выявить лучшие варианты, способствующие получению высоких показателей.
Рентабельность возделывания люцерно-кострецовых смесей на зеленую массу была на высоком уровне и составила по вариантам -178-238 % при скашивании в фазу бутонизации, 168-235 % при переменном скашивании и 161-223 % при скашивании в фазу цветения. Лучшие показатели уровня рентабельности получили в вариантах с нормой высева 70+40 %, внесении ^Р60К90 при уборке в фазу «бутонизация» и переменном скашивании -235-238 %.
Наибольший чистый энергетический доход в среднем за 4 года получили при норме высева 70+40 % - 76,3-88,9 ГДж/га (в зависимости от фона питания и фазы уборки), при внесении минеральных удобрений в дозе К45Р60К90 - 75,7-88,9 ГДж/га (в зависимости от нормы высева и фазы уборки) и ранней уборке - 68,8-88,9 ГДж/га (в зависимости от нормы высева и фона питания).
Список литературы
1. Кутузова А. А., Тебердиев Д. М., Привалова К. Н., Родионова А. В., Проворная Е. Е., Жезмер Н. В. Основные направления развития лугового кормопроизводства в России. Достижения науки и техники АПК. 2018;32(2):17-20. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10204 EDN: YVJGZD
2. Кутузова А. А., Тебердиев Д. М., Родионова А. В., Жезмер Н. В., Проворная Е. Е., Запивалов С. А. Экономическая эффективность усовершенствованных технологий создания и использования сеяных сенокосов. Кормопроизводство. 2020;(3):3-8. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42769297 EDN: NGVSRE
3. Косолапов В. М., Шарифянов Б. Г., Ишмуратов Х. Г., Шагалиев Ф. М., Юмагузин И. Ф., Сали-хов Э. Ф., Сычева Л. В. Объёмистые корма из бобово-злаковых травосмесей в рационах кормления крупного рогатого скота. М.: РАКО АПК, 2021. 184 с.
4. Бакшаев Д. Ю., Садохина Т. А., Листков В. Ю. Создание конкурентных галего-кострецовых ценозов. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2020;50(2):15-22.
DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-2-2 EDN: ZLUXVA
5. Козлова Л. М., Свечников А. К. Биоэнергетическая эффективность фитоагроценозов при возделывании многолетних бобово-злаковых трав. Земледелие. 2022;(1):14-19.
DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-1-14-19 EDN: HFUGCY
6. Casler M. D., Carlson I. T. Smooth bromegrass. In R.F. Barnes et al. (ed). Forages: An introduction to grass land agriculture Iowa State University Press, Ames. 1995;1:313-324.
7. Иванов А. А., Столярова О. А., Решеткина Ю. В., Шатова А. В. Современное состояние и перспективы развития мясного скотоводства в условиях лесостепной зоны на примере Пензенской области. Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2021;7(3(27)):227-236. DOI: https://doi.org/10.30914/2411-9687-2021-7-3-227-235 EDN: YGNZWS
8. Беляк В. Б., Тимошкин О. А., Болахнова В. И. Новые компоненты сенокосно-пастбищных смесей для лесостепной зоны. Кормопроизводство. 2016;(12):7-11.
9. Варламов В. А. Агробиологическое обоснование формирования высокопродуктивных смешанных агрофитоценозов многолетних и однолетних кормовых культур в лесостепи Среднего Поволжья: монография. Пенза: РИО ПГСХА, 2008. 226 с.
10. Хисматуллин М. М. Бобовые и бобово-злаковые многолетние травы - составная часть органического земледелия Республики Татарстан. Вестник Казанского Государственного аграрного университета. 2019;14(2):64-67. DOI: https://doi.org/10.12737/article 5d3e169f50a868.00369270 EDN: XXKDMK
11. Laidlaw A. S., Teuber N. Temperate forage grass-legume mixtures: advances and perspectives. In Proceedings XIX International Grassland Congress, Sao Paulo, Brazil. 2001. P. 85-92.
12. Тимошкин О. А. Урожайность и биологическая эффективность возделывания смешанных посевов люцерны изменчивой и костреца безостого. Достижения науки и техники АПК. 2022;36(7):12-18.
DOI: https://doi.org/10.53859/02352451 2022 36 7 12 EDN: XKPYHL
13. Прокина Л. Н. Комплексное использование средств химизации в посевах костреца и люцерны. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019;20(4):378-386.
DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.4.378-386 EDN: QBQQJT
14. Фигурин В. А., Сунцова Н. П., Кислицына А. П. Влияние числа укосов и сроков их проведения на продуктивное долголетие лядвенце-тимофеечных посевов на дерново-подзолистой сильнокислой почве. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;(3):49-55. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.64.3.49-55 EDN: XRKLXN
15. Huyghe C., Litrico I., Surault F. Agronomic value and provisioning services of multi-species swards. EGF. 2012;17:35-46. URL: https://www.rssearchgate.net/publication/341928756 Agronomic value and provisioning services of multi-species swards
References
1. Kutuzova A. A., Teberdiev D. M., Privalova K. N., Rodionova A. V., Provornaya E. E., Zhezmer N. V. Main directions of the development of meadow fodder production in russia. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2018;32(2):17-20. (In Russ.).
DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10204
2. Kutuzova A. A., Teberdiev D. M., Rodionova A. V, Zhezmer N. V, Provornaya E. E., Zapivalov S. A. Economic effectiveness of improved cultivation techniques for man-made hayfields. Kormoproizvodstvo = Forage Production. 2020;(3):3-8. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=42769297
3. Kosolapov V M., Sharifyanov B. G., Ishmuratov Kh. G., Shagaliev F. M., Yumaguzin I. F., Salikhov E. F., Sycheva L. V Bulky feed from legume-cereal grass mixtures in the feeding rations of cattle. Moscow: RAKO APK, 2021. 184 p.
4. Bakshaev D. Yu., Sadokhina T. A., Listkov V Yu. Creating competitive galega and bromus cenoses. Sibirskiy vestnik sel'skokhozyaystvennoy nauki = Siberian Herald of Agricultural Science. 2020;50(2):15-22. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-2-2
5. Kozlova L. M., Svechnikov A. K. Bioenergetic efficiency of agricultural phytocenosis in the cultivation of perennial legumes and grasses. Zemledelie. 2022;(1):14-19. (In Russ.).
DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-1-14-19
6. Casler M. D., Carlson I. T. Smooth bromegrass. In R.F. Barnes et al. (ed). Forages: An introduction to grass land agriculture Iowa State University Press, Ames. 1995;1:313-324.
7. Ivanov A. A., Stolyarova O. A., Reshetkina Yu. V, Shatova A. V The current state and prospects for the development of beef cattle breeding in the forest-steppe zone on the example of the Penza region. Vestnik Mariyskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya «Sel'skokhozyaystvennye nauki. Ekonomicheskie nauki» = Vestnik of the Man State University Chapter «Agriculture. Economics». 2021;7(3(27)):227-236. (In Russ.).
DOI: https://doi.org/10.30914/2411-9687-2021-7-3-227-235
8. Belyak V B., Timoshkin O. A., Bolakhnova V I. Novye komponenty senokosno-pastbishchnykh smesey dlya lesostepnoy zony. Kormoproizvodstvo = Forage Production. 2016;(12):7-11. (In Russ.).
9. Varlamov V A. Agrobiological substantiation of the formation of highly productive mixed agrophytoceno-ses of perennial and annual fodder crops in the forest-steppe of the Middle Volga region: monograph. Penza: RIO PGSKhA, 2008. 226 p.
10. Khismatullin M. M. Legumes and legume-crop perennial grasses - a constituent part of organic farming of the Republic of Tatarstan. Vestnik Kazanskogo Gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of the Kazan State Agrarian University. 2019;14(2):64-67. (In Russ.).
DOI: https://doi.org/10.12737/article 5d3e169f50a868.00369270
11. Laidlaw A. S., Teuber N. Temperate forage grass-legume mixtures: advances and perspectives. In Proceedings XIX International Grassland Congress, Sao Paulo, Brazil. 2001. P. 85-92.
12. Timoshkin O. A. Productivity and biological efficiency of cultivation of mixed crops of variegated alfalfa and awnless brome. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2022;36(7):12-18. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.53859/02352451 2022 36 7 12
13. Prokina L. N. Integrated use of chemicals in smooth brome and alfalfa sowings. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2019;20(4):378-386. (In Russ.).
DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.4378-386
14. Figurin V A., Suntsova N. P., Kislitsyna A. P. The influence of hay cutting number and periods on productive longevity in lotus-timothy sowings on sod-podzolic highly acid soil. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2018;(3):49-55. (In Russ.).
DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.643.49-55
15. Huyghe C., Litrico I., Surault F. Agronomic value and provisioning services of multi-species swards. EGF. 2012;17:35-46. URL: https://www.researchgate.net/pubfcation/341928756 Agronomic value and provisioning services of multi-species swards
Сведения об авторах
И Тимошкин Олег Алексеевич, доктор с.-х. наук, главный научный сотрудник лаборатории агротехнологий, обособленное подразделение Пензенский НИИСХ ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур», д. 1Б, ул. Мичурина, р. п. Лунино, Пензенская обл., Российская Федерация, 442731, e-mail: info.pnz@fnclk.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6928-7343, e-mail: o.timoshkin.pnz@fnclk.ru
Information about the authors
И Oleg A. Timoshkin, DSc in Agricultural Science, chief researcher, the Laboratory of Agricultural Technologies, Federal State Budgetary Scientific Institution, Federal Scientific Center for Bast Crops, separate subdivision of Penza Research Institute of Agriculture, Michurin str., 1B, Lunino settlement, Penza region, Russian Federation, 442731, e-mail: info.pnz@fnclk.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6928-7343, e-mail: o.timoshkin.pnz@fnclk.ru
И - Для контактов / Corresponding author
